全紅平，魯雪梅，鮮 菊

（1. 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，四川 成都 610500；2. 西南石油大學(xué) 油氣田應(yīng)用化學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500；3. 中國(guó)石油 新疆油田分公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000）

多曼尼希堿型酸化緩蝕劑的研制及性能評(píng)價(jià)

全紅平1，2，魯雪梅1，鮮 菊3

（1. 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，四川 成都 610500；2. 西南石油大學(xué) 油氣田應(yīng)用化學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500；3. 中國(guó)石油 新疆油田分公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000）

以肉桂醛、苯乙酮、多胺和甲醛為原料，通過(guò)曼尼希反應(yīng)合成多曼尼希堿型酸化緩蝕劑M-4A，通過(guò)單因素法對(duì)合成條件進(jìn)行優(yōu)選的結(jié)果：溫度70～80 ℃，時(shí)間6～7 h，n（肉桂醛）∶n（二乙烯三胺）∶n（苯乙酮）∶n（甲醛）=（1.1～1.2）∶1.0∶（2.1～2.3）∶（1.1～1.2）。采用FTIR和SEM等方法對(duì)最優(yōu)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，分析M-4A在酸液介質(zhì)中的緩蝕性能及與KI和CuBr復(fù)配后的緩蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在90 ℃下的20%（w）HCl和土酸（HF 3%（w）+ HCl 12%（w））中，M-4A最佳加入量（w）分別為0.5%和0.7%，A3鋼的腐蝕速率為3.95 g/（m2·h）和3.05 g/（m2·h），緩蝕率高達(dá)99.92%和99.90%。M-4A分別與KI和CuBr 增效劑復(fù)配后緩蝕性能提高，在20%（w）的HCl中，當(dāng)KI和CuBr與M-4A的質(zhì)量比為1∶3復(fù)配后，A3鋼的腐蝕速率最小為0.96 g/（m2·h）和2.67 g/（m2·h）。

油田酸化；緩蝕劑；多曼尼希堿；緩蝕作用

油田酸化是油氣井增產(chǎn)的重要措施之一，但酸化作業(yè)中酸液很容易腐蝕金屬設(shè)備，通常最方便有效的方法是加入酸化緩蝕劑來(lái)減緩酸液對(duì)金屬的腐蝕［1-2］。隨著酸化工藝的發(fā)展，對(duì)酸化緩蝕劑有新的要求：吸附能力強(qiáng)、酸液中溶解分散性好、耐高溫、適用條件廣泛、環(huán)保無(wú)毒、對(duì)地層傷害小等［3-5］。

曼尼希堿型緩蝕劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、酸溶性強(qiáng)、抗高溫效果好，在酸化緩蝕劑中的研究和應(yīng)用很多［6-8］，并且曼尼希堿型緩蝕劑與KI和CuBr復(fù)配后的緩蝕性能明顯增強(qiáng)［9-11］。曼尼希堿型緩蝕劑屬于吸附型緩蝕劑，通過(guò)分子中帶有孤對(duì)電子的N和O原子吸附在金屬表面，疏水部分在金屬表面形成一層保護(hù)膜，阻止酸液與金屬表面接觸，達(dá)到抑制金屬腐蝕的效果［12-14］。與單曼尼希堿型酸化緩蝕劑相比，具有多個(gè)N和O原子吸附中心的多曼尼希堿型酸化緩蝕劑［15-17］的緩蝕性能更好。

本工作以肉桂醛、苯乙酮、多胺和甲醛為原料［18-19］制備出一種含有多個(gè)活性吸附中心的多曼尼希堿型酸化緩蝕劑M-4A，通過(guò)單因素法對(duì)合成條件進(jìn)行優(yōu)選。采用FTIR和SEM等方法對(duì)最優(yōu)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，且分析了M-4A緩蝕劑在酸液介質(zhì)中的緩蝕性能及與KI和CuBr復(fù)配后的緩蝕性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑及儀器

甲醛水溶液（37%（w））、二乙烯三胺、苯乙酮、無(wú)水乙醇、乙酸乙酯、KI、CuBr：化學(xué)純，成都市科龍化工試劑廠；肉桂醛：純度99.8%（w），成都格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司；A3鋼片：山東省陽(yáng)信縣晟鑫科技有限公司。

北京瑞利分析儀器公司W(wǎng)QF-520型傅里葉變換紅外光譜儀；美國(guó)FEI公司Quanta 450型環(huán)境掃描電子顯微鏡。

1.2 M-4A緩蝕劑的合成

在裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、通氣管和攪拌裝置的四口燒瓶中按照一定的摩爾比加入二乙烯三胺、苯乙酮、肉桂醛和甲醛水溶液，加入無(wú)水乙醇作反應(yīng)溶劑，混合均勻，在通氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至指定溫度，冷凝回流數(shù)小時(shí)；反應(yīng)完成后減壓蒸餾除去溶劑，用30 mL的乙酸乙酯和去離子水混合液（體積比為1∶1），萃取3次，用分液漏斗分出有機(jī)層，合并有機(jī)層，用分子篩干燥，過(guò)濾后蒸出乙酸乙酯，得到的深紅棕色的液體即為合成產(chǎn)物M-4A緩蝕劑。合成反應(yīng)方程式見(jiàn)式（1）。

1.3 緩蝕性能的評(píng)價(jià)方法

參考標(biāo)準(zhǔn)［20］的方法，使用材料為A3鋼，規(guī)格為76 mm×13 mm×1.5 mm，孔徑為6 mm。用式（2）計(jì)算腐蝕速率（υ），式（3）計(jì)算緩蝕劑的緩蝕率（η）。

式中，A為A3鋼片的表面積，mm2；υ0和υi分別為未加緩蝕劑和加有M-4A緩蝕劑中A3鋼片的腐蝕速率，g/（m2·h）；Δt為腐蝕時(shí)間，h；Δm為A3鋼片腐蝕前后的質(zhì)量差，精確至0.000 1 g。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)條件的優(yōu)化

采用靜態(tài)掛片失重法評(píng)價(jià)不同反應(yīng)條件下產(chǎn)物的緩蝕性能。緩蝕劑加入量為腐蝕酸液的1.0%（w），在90 ℃下于20%（w）的HCl中評(píng)價(jià)。

2.1.1 反應(yīng)溫度對(duì)緩蝕性能的影響

反應(yīng)溫度對(duì)緩蝕劑性能的影響見(jiàn)圖1。由圖1可知，反應(yīng)溫度在70～80 ℃時(shí)腐蝕速率最小，緩蝕性能最好。這是由于溫度過(guò)低使得該反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行或進(jìn)行緩慢；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度過(guò)高產(chǎn)物的產(chǎn)率降低，副反應(yīng)增加。

圖1 反應(yīng)溫度對(duì)緩蝕劑性能的影響Fig.1 Infuence of reaction temperature on the inhibition performance of M-4A.Synthesis conditions：n(cinnamic aldehyde)∶n(diethylenetriamine)∶n(acetophenone)∶n(formaldehyde)=0.9∶1.0∶2.1∶1.0，8 h，solvent dosage 1/3 of the total mass of the reactants.

2.1.2 肉桂醛加入量對(duì)緩蝕性能的影響

肉桂醛加入量對(duì)緩蝕劑性能的影響見(jiàn)圖2。由圖2可知，n（肉桂醛）∶n（二乙烯三胺）=1.1～1.2時(shí)腐蝕速率最小，緩蝕性能最好。由于肉桂醛在反應(yīng)中進(jìn)攻胺的含氮正離子形成亞胺，亞胺碳正離子本身不穩(wěn)定，肉桂醛加入量過(guò)少時(shí)，不利于亞胺碳正離子的生成，反應(yīng)進(jìn)行困難；肉桂醛加入量過(guò)多時(shí)，二乙烯三胺含氮反應(yīng)中心較多，形成的亞胺碳正離子中間體位阻過(guò)大，難以進(jìn)行下一步反應(yīng)。

圖2 肉桂醛加量對(duì)緩蝕劑性能的影響Fig.2 Infuence of cinnamic aldehyde dosage on the inhibition performance of M-4A.Synthesis conditions： reaction temperature 80 ℃，n(diethylenetriamine)∶n(acetophenone)∶n(formaldehyde)=1.0∶2.1∶1.0，8 h.

2.1.3 苯乙酮加入量對(duì)緩蝕性能的影響

苯乙酮加入量對(duì)緩蝕劑性能的影響見(jiàn)圖3。由圖3可知，n（苯乙酮）∶n（二乙烯三胺）=2.1～2.3時(shí)，腐蝕速率最小，緩蝕性能最好。苯乙酮在該反應(yīng)當(dāng)中形成烯醇負(fù)離子充當(dāng)親核試劑進(jìn)攻含氮正離子，加入量少時(shí)形成的烯醇負(fù)離子過(guò)少，反應(yīng)進(jìn)行不完全；苯乙酮加入量過(guò)多時(shí)，有效反應(yīng)原料的濃度降低，不利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成。

圖3 苯乙酮加入量對(duì)緩蝕劑性能的影響Fig.3 Infuence of acetophenone dosage on the inhibition performance of M-4A.Synthesis conditions：reaction temperature 80 ℃，n(cinnamic aldehyde)∶n(diethylenetriamine)∶n(formaldehyde)=1.1∶1.0∶1.0，8 h.

2.1.4 甲醛加入量對(duì)緩蝕性能的影響

甲醛加入量對(duì)緩蝕劑性能的影響見(jiàn)圖4。由圖4可知，n（甲醛）∶n（二乙烯三胺）=1.1～1.2時(shí)腐蝕速率最小，緩蝕性能最好。甲醛在反應(yīng)中進(jìn)攻胺的含氮正離子形成亞胺，甲醛加入量過(guò)少時(shí)，不利于亞胺碳正離子的生成，阻礙反應(yīng)進(jìn)行；甲醛加入量過(guò)多時(shí)，與肉桂醛競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致產(chǎn)物中苯環(huán)結(jié)構(gòu)減少，還有可能引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)，降低產(chǎn)物的緩蝕性能。

圖4 甲醛加入量對(duì)緩蝕劑性能的影響Fig.4 Infuence of formaldehyde dosage on the inhibition performance of M-4A.Synthesis conditions：80 ℃，n(cinnamic aldehyde)∶n(diethylenetriamine)∶n(acetophenone)=1.1∶1.0∶2.1，8 h.

2.1.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)緩蝕性能的影響

反應(yīng)時(shí)間對(duì)緩蝕劑性能的影響見(jiàn)圖5。由圖5可知，反應(yīng)時(shí)間為6～7 h時(shí)腐蝕速率最小，達(dá)到石油天然氣行業(yè)一級(jí)指標(biāo)［20］。反應(yīng)時(shí)間過(guò)短時(shí)，曼尼希反應(yīng)進(jìn)行不充分，達(dá)不到目標(biāo)產(chǎn)物；反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，原料活性較高很容易繼續(xù)反應(yīng)，形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)，緩蝕性能變差。

圖5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)緩蝕性能的影響Fig.5 Infuence of reaction time on the inhibition performance of M-4A.Synthesis conditions：80 ℃，the optimized ratio of raw materialsn(cinnamic aldehyde)∶n(diethylenetriamine)∶n(acetophenone)∶n(formaldehyde)=1.1∶1.0∶2.1∶1.1.

通過(guò)上述單因素分析，M-4A緩蝕劑的最優(yōu)合成條件為：反應(yīng)溫度70～80 ℃，反應(yīng)時(shí)間6～7 h，n（肉桂醛）∶n（二乙烯三胺）∶n（苯乙酮）∶n（甲醛）=（1.1～1.2）∶1.0∶（2.1～2.3）∶（1.1～1.2）。

2.2 緩蝕劑分子結(jié)構(gòu)的表征結(jié)果

M-4A緩蝕劑純化后的FTIR譜圖見(jiàn)圖6。由圖6可知，ArRC O，N—H，—CH2CH2—，C—N，C＝C等官能團(tuán)的特征吸收峰與目標(biāo)產(chǎn)物相符合：3 432.67 cm-1處為仲胺的N—H鍵的伸縮振動(dòng)峰，1 261.22 cm-1處為C—N鍵的伸縮振動(dòng)吸收峰；1 600～1 450 cm-1處為芳環(huán)骨架振動(dòng)峰；1 676.80 cm-1處為芳香酮中C＝C鍵的伸縮振動(dòng)峰，3 045.69 cm-1處為烯烴中C—H鍵的伸縮振動(dòng)峰，2 947.66 cm-1和2 812.67 cm-1處為亞甲基中C—H鍵的伸縮振動(dòng)峰；761.74 cm-1和690.39 cm-1處為單取代苯環(huán)的彎曲振動(dòng)吸收峰。

圖6 M-4A緩蝕劑純化后的FTIR譜圖Fig.6 FTIR spectrum of the M-4A corrosion inhibitor.Synthesis conditions：70-80 ℃，6-7 h，n(cinnamic aldehyde)∶n(diethylenetriamine)∶n(acetophenone)∶n(formaldehyde)= (1.1-1.2)∶1.0∶(2.1-2.3)∶(1.1-1.2).

2.3 不同類(lèi)型酸液中的緩蝕性能評(píng)價(jià)

不同類(lèi)型酸液中的緩蝕性能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，緩蝕劑在土酸和HCl中均具有很好的緩蝕性能，腐蝕速率均達(dá)到石油天然氣行業(yè)一級(jí)指標(biāo)（≤3～5 g/（m2·h））［20］，緩蝕率均大于99.85%。

表1 不同類(lèi)型酸液中的蝕性能評(píng)價(jià)結(jié)果Table 1 Inhibition performance of M-4A in diferent acid solutions

2.4 不同加入量下的緩蝕性能評(píng)價(jià)

在20%（w）HCl中M-4A緩蝕劑加入量對(duì)A3鋼緩蝕性能的影響見(jiàn)圖7。由圖7可知，隨加入量的增加，腐蝕速率先大幅減小，后緩慢增加，加入量為0.5%（w）時(shí)其腐蝕速率最小為3.95 g/（m2·h），緩蝕率高達(dá)99.92%。

圖7 在20%（w）HCl中M-4A緩蝕劑加入量對(duì)A3鋼緩蝕性能的影響Fig.7 Efects of M-4A dosage in 20%(w) HCl on the inhibition performances.Reaction temperature：90 ℃.■ Corrosion rate；▲ Inhibition efciency

在土酸（3%（w）HF+12%（w）HCl）中M-4AM-4A緩蝕劑加入量對(duì)A3鋼緩蝕性能的影響見(jiàn)圖8。由圖8可知，隨加入量的增加，腐蝕速率變化不大，加入量為0.7%（w）時(shí)其腐蝕速率最小為3.05 g/（m2·h），緩蝕率高達(dá)99.90%。

護(hù)理與法課程屬于人文課程，在完成課程內(nèi)容體系構(gòu)建、教學(xué)方法大膽革新后，單一的考核方法又成為新問(wèn)題。在更新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法基礎(chǔ)上，如果不進(jìn)行考核方法改革，難免使教學(xué)改革發(fā)展成一味追求方法創(chuàng)新而不問(wèn)教學(xué)實(shí)績(jī)的創(chuàng)新范式[1]。為使前期的改革成果落到實(shí)處，完成教學(xué)評(píng)價(jià)這一重要環(huán)節(jié)的改革實(shí)踐，構(gòu)建科學(xué)、高效的考核評(píng)價(jià)體系勢(shì)在必行。通過(guò)對(duì)我院護(hù)生進(jìn)行調(diào)查，了解其對(duì)考核方法改革的認(rèn)同度，為建立適應(yīng)教學(xué)方法改革的護(hù)理與法課程考核評(píng)價(jià)體系提供依據(jù)。

M-4A緩蝕劑加入量對(duì)A3鋼片的腐蝕速率及緩蝕率影響的測(cè)試中可以得出，該緩蝕劑在一定的加入量下緩蝕性能最優(yōu)，緩蝕劑加入量過(guò)少時(shí)，緩蝕劑分子無(wú)法完全覆蓋在金屬表面，緩蝕效果差；而緩蝕劑加入量過(guò)多時(shí)，緩蝕劑分子吸附在金屬表面時(shí)，容易堆積，使得金屬表面覆蓋不均勻，還有可能增加局部腐蝕，使得緩蝕劑的緩蝕效果變差。

圖8 在土酸中M-4A緩蝕劑加入量對(duì)緩蝕性能的影響Fig.8 Efects of M-4A dosage in mud acid(3%(w)HF+12%(w)HCl) on the inhibition performances.Reaction temperature：90 ℃.■ Corrosion rate；▲ Inhibition efciency

2.5 與KI和CuBr復(fù)配后的緩蝕性能評(píng)價(jià)

M-4A緩蝕劑分別與KI和CuBr復(fù)配后的緩蝕性能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖9。由圖9可知，M-4A與KI和CuBr復(fù)配后緩蝕性能明顯提高，均小于石油天然氣行業(yè)一級(jí)指標(biāo)［20］，M-4A與KI復(fù)配后的腐蝕速率降幅更大，表明與KI復(fù)配后的緩蝕性能提高幅度更大。其中，隨KI和CuBr配比的增加，腐蝕速率逐漸減小，緩蝕性能增強(qiáng)；當(dāng)緩蝕劑與增效劑的配比為1∶3時(shí)，腐蝕速率分別為0.98 g/（m2·h）和2.67 g/（m2·h），腐蝕速率分別降低了為76.70%和35.22%。

M-4A緩蝕劑屬于多曼尼希堿型，含有多個(gè)N和O原子吸附中心以及含有π電子的苯環(huán)和雙鍵結(jié)構(gòu)，通過(guò)化學(xué)吸附作用吸附在金屬表面；加入KI后，I-優(yōu)先吸附在帶正電的金屬表面形成一層負(fù)電層，通過(guò)與緩蝕劑分子中質(zhì)子化的氮正離子靜電吸引力相互協(xié)同，增強(qiáng)了M-4A緩蝕劑分子在金屬表面的吸附能力，使得形成的保護(hù)膜更致密，提高M(jìn)-4A緩蝕劑的緩蝕性能，I-越多與緩蝕劑的相互協(xié)同作用越強(qiáng)，M-4A的緩蝕效果就越好［21］。加入CuBr后，Cu+和Br-吸附在金屬表面形成的負(fù)電層，增強(qiáng)了M-4A緩蝕劑分子的吸附能力，但與I-相比較相互協(xié)同作用較弱，所以緩蝕性能增強(qiáng)的幅度較小。

圖9 M-4A緩蝕劑與KI和CuBr復(fù)配后的緩蝕性能評(píng)價(jià)Fig.9 Inhibition performances of composite M-4A and KI/CuBr.Reaction conditions：90 ℃，20%(w)HCl，w(M-4A+ KI/CuBr)=0.7%.■ Composite M-4A and KI；● Corrosion rate reduction ratio of composite M-4A and KI；▲ Composite M-4A and CuBr；▼ Corrosion rate reduction ratio of composite M-4A and CuBr

2.6 腐蝕形貌分析

A3鋼片腐蝕后的SEM照片圖10。由圖10（a）可看出，未加有緩蝕劑的A3鋼片表面粗糙，有點(diǎn)蝕現(xiàn)象，部分表面已經(jīng)成塊脫落；由圖10（b）可看出，加有M-4A的鋼片表面光滑，無(wú)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，表面有一層致密的保護(hù)膜形成，說(shuō)明M-4A對(duì)A3鋼的腐蝕具有良好的抑制作用。

圖10 A3鋼片腐蝕后的SEM照片F(xiàn)ig.10 SEM images of A3 steel sheets after corrosion.Reaction conditions：90 ℃，20%(w)HCl，4 h.

3 結(jié)論

1）通過(guò)單因素分析，曼尼希堿酸化緩蝕劑M-4A的最優(yōu)合成條件：反應(yīng)溫度70～80 ℃，反應(yīng)時(shí)間6～7 h，n（肉桂醛）∶n（二乙烯三胺）∶n（苯乙酮）：n（甲醛）=（1.1～1.2）∶1.0∶（2.1～2.3）∶（1.1～1.2）。

2）在90 ℃下的20%（w）的HCl和土酸（HF 3%（w）+ HCl 12%（w））中，M-4A緩蝕劑最佳加入量（w）分別為0.5%和0.7%，A3鋼的腐蝕速率為3.95 g/（m2·h）和3.05 g/（m2·h），緩蝕率高達(dá)99.92%和99.90%。

3）M-4A緩蝕劑分別與KI和CuBr增效劑復(fù)配后，緩蝕性能明顯提高，隨KI和CuBr配比的增加，緩蝕性能逐漸增強(qiáng)，當(dāng)M-4A與增效劑的質(zhì)量比為1∶3時(shí)，腐蝕速率分別為0.98 g/（m2·h）和2.67 g/（m2·h）。

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［21］任曉光，周繼敏，宋永吉，等. 曼尼希堿復(fù)合緩蝕劑的緩蝕性能研究［J］. 石油化工腐蝕與防護(hù)，2010，27（5）：4 - 7.

（編輯 楊天予）

日本開(kāi)發(fā)出氫燃?xì)廨啓C(jī)低排放NOx技術(shù)

日經(jīng)テクノロジ-online（日），2015 - 12 - 21

日本川崎重工業(yè)公司開(kāi)發(fā)出氫氣專(zhuān)燒干式低排放（DLE）技術(shù)。該技術(shù)是在運(yùn)轉(zhuǎn)氫氣專(zhuān)燒燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)，不使用水和蒸汽，而是通過(guò)控制燃燒溫度在較低狀況下來(lái)抑制氮氧化物（NOx）產(chǎn)生量。據(jù)稱(chēng)該公司已經(jīng)在德國(guó)對(duì)該技術(shù)實(shí)施了燃燒試驗(yàn)，并確認(rèn)了性能。

通常在燃?xì)廨啓C(jī)中的氫氣燃燒速度快，燃燒變得不穩(wěn)定。而且，由于氫氣燃燒時(shí)火焰溫度很高，因此存在比天然氣燃燒NOx產(chǎn)生量高近2倍。為此，川崎重工業(yè)公司開(kāi)始決定研究利用微小氫氣火焰來(lái)防止回火等不穩(wěn)定燃燒，同時(shí)抑制了NOx產(chǎn)生量的DLE燃燒技術(shù)。川崎重工業(yè)公司正是受日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)委托，從2014年開(kāi)始研發(fā)使用微小火焰的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器。

川崎重工業(yè)公司此次利用德國(guó)亞堔工業(yè)大學(xué)的高溫高壓燃燒試驗(yàn)設(shè)備實(shí)施100%氫氣的氫燃燒試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)了采用該技術(shù)氫燃燒產(chǎn)生的NOx產(chǎn)生量小于4×10-5mg/ m3，低于日本大氣污染防止標(biāo)準(zhǔn)值8.4×10-5mg/m3（按氧氣濃度15%換算）。該公司今后還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)實(shí)驗(yàn)，計(jì)劃在2017年之前完成燃燒器的開(kāi)發(fā)。

Synthesis of a multi-Mannich base corrosion inhibitor and its performance under acidification

Quan Hongping1，2，Lu Xuemei1，Xian Ju3
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering，Southwest Petroleum University，Chengdu Sichuan 610500，China；2. Oil and Gas Field Applied Chemistry Key Laboratory of Sichuan Province，Southwest Petroleum University，Chengdu Sichuan 610500，China；3. Fengcheng Operation Area，Xinjiang Oilfeld Branch Companyof Petrochina，Karamay Xinjiang 834000，China）

In order to inhibit the corrosion of acid solutions to metal equipments used in oilfeld acidification，a multi-Mannich base corrosion inhibitor，M-4A，was synthesized through the Mannich reaction from cinnamic aldehyde，acetophenone，diethylenetriamine and formaldehyde. The synthesis conditions were optimized by single factor method，and the optimal product was characterized by means of FTIR and SEM. The corrosion inhibition efficiency of M-4A in acid solution was evaluated by means of TG and SEM. The results showed that，The optimal conditions for the synthesis were temperature of 70-80 ℃，reaction time of 6-7 h andn(cinnamic aldehyde)∶n(diethylenetriamine)∶n(acetophenone)∶n(formaldehyde) of (1.1-1.2)∶1.0∶(2.1-2.3)∶(1.1-1.2). At 90 ℃ in 20%(w) hydrochloric acid solution and mud acid (3%(w) HF + 12%(w) HCl) solution，the optimal M-4A dosages were 0.5%(w) and 0.7%(w)，the corrosion rates of A3 steel sheet were 3.95 g/(m2·h) and 3.05 g/(m2·h)，and the inhibition efciency achieved 99.92% and 99.90%，respectively. When M-4A was composited with two synergists of KI and CuBr separately，its inhibition performance was signifcantly enhanced. When the mass ratio of KI or CuBr to M-4A was 1∶3，the minimal corrosion rates of A3 steel sheet were 0.96 g/(m2·h) and 2.67 g/(m2·h)，respectively.

oilfeld acidifcation； corrosion inhibitor；multi-Mannich base；corrosion inhibition

1000 - 8144（2016）05 - 0601 - 06

TQ 20

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2016.05.015

2015 - 11 - 18；［修改稿日期］2016 - 01 - 22。

全紅平（1982—），男，四川省成都市人，博士，副教授，電話 13882289180，電郵 59183228@qq.com。聯(lián)系人：魯雪梅，電話 18428300889，電郵 xue_lu12@163.com。